På dagens bakgårdsgrillar njuter vi av majskolvar med hundratals söta saftiga kärnor. Men om vi skulle äta teosinte, majsens vilda förfader, skulle vi ha turen att njuta av ett dussin kärnor per öra. Faktum är att många av våra moderna grödor inte liknar deras vilda förfäder. Tack vare tusentals år av förädling, eller "artificiellt urval", är dagens grödor välsmakande och ger hög avkastning. De kan dock ha genomgått ytterligare förändringar som är svårare att se (eller smaka).

Medan människor har förbättrat grödor för att passa våra smaker och jordbrukssystem, kan urvalsprocessen också förändra egenskaper som uppfödare inte avsiktligt riktade in sig på. I förädling av grödor för modernt jordbruk kan vi oavsiktligt ha gjort växterna mer beroende av insatsvaror som gödningsmedel, som är energikrävande att producera och ofta orsakar näringsföroreningar. Studier tyder på att de mikrobiella samhällena som är associerade med majs har förändrats under dess domesticeringshistoria. Dessa mikrober kan spela viktiga roller i ekosystemprocesser som kvävekretslopp, omvandling av kväve till former som växter lätt kan komma åt och använda.

I "N-Cycling Microbiome Recruitment Skillnader mellan modern och vild Zea maysa "—publicerad av Phytobiomes Journal i juni – Alonso Favela, Martin Bohn och Angela Kent undersökte dessa evolutionära förändringar i rotassocierad mikroberrekrytering. För att göra det odlade de både modern domesticerad majs och vild teosinte i ett växthus och introducerade liknande mikrobiella samhällen i jorden. När plantorna hade vuxit samlades jorden som omgav deras rötter. Forskarna använde sedan DNA-sekvensering för att studera sammansättningen av varje växts mikrobiom, inklusive gener relaterade till kvävekretslopp.

Forskarna fann att domesticerade växter rekryterade olika mikrober från jorden än deras vilda släktingar, inklusive mikrober som är involverade i kvävekretslopp. Huruvida växten var vild eller domesticerad förklarade 62 % av variationen i de associerade mikrobiella samhällenas kvävecirkulerande genmångfald och 66 % av mängden kvävecirkulerande gen. Med andra ord verkar tusentals år av artificiellt urval ha drivit på betydande skillnader i hur dessa grödor rekryterar hjälp från mikrober för att få tillgång till kväve. Att titta på majs evolutionära förflutna kan ge ledtrådar till hur dessa växter skulle kunna frodas utan att vara starkt beroende av syntetiska gödningsmedel. "Att förstå hur vild teosinte formar dess N-cyklande mikrobiom kan göra det möjligt för oss att ta med dessa egenskaper till modern majsproduktion för att förbättra hållbarheten för näringsämnen", förklarar huvudförfattaren Favela.

"Denna [forskning] belyser potentialen att använda genetisk variation från teosinte för att "rewild" vår moderna jordbruksgrödors mikrobiom för att skapa ett mer hållbart och effektivt jordbrukssystem, säger Favela. Om vi ​​kan odla grödor som är bättre på att rekrytera hjälpsamma mikrober som deras förfäder, skulle vi kunna minska vårt beroende av syntetiska gödselmedel och minska näringsföroreningarna som förstör så många ekosystem.